NaCa1-x-y Bay PO4:Eux3+红色荧光粉的合成及发光性质研究

采用高温固相法制备了可被近紫外光有效激发的NaCa1-x-yBayPO4:Eux3+(0.00≤x≤1.00)荧光粉.分别探讨了不同Eu3+掺杂量对NaCaPO4:Eu3+、NaBaPO4:Eu3+荧光粉发光强度的影响,以及改变Ca2+、Ba2+浓度对NaCa0.94-xBaxPO4:Eu3+0.06(x=0.1、0....     

若干物理处理方法对稀土荧光粉Y2O3:Eu3+发光性能的影响

采用物理法对商品化稀土荧光粉Y2O3：Eu^3＋进行改性，考察了真空干燥温度、焙烧温度对其发光性能的影响。SEM和TEM观测结果表明，经过200℃真空干燥后，随着焙烧温度的增加，荧光粉的分散性得到改善，且以纳米颗粒为主（5～85nm）。XRD测量结果表明，随着焙烧温度的增加，Y203：Eu^3＋的结晶度逐渐增加。发射光谱测试结果表明，真空干燥温度为200℃，焙烧温度为1200℃时得到的样品的发光性能较好。     

Eu3+掺杂的LaBO3荧光粉制备及发光性能

采用水热法合成前驱体,后经热处理方式制备不同晶相的LaBO3∶Eu^3+荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、红外光谱和荧光光谱对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。并研究了硼酸用量、热处理温度及初始溶液pH等对晶相结构和发光性能的影响。XRD研究结果表明:合成样品具有单斜结构、正交结构及单斜和正交两相混合结构。适当的硼酸用量、较高的热处理温度及较高的初始溶液pH值易于获得正交结构的荧光粉。红外光谱显示:pH值和硼酸用量影响前驱体成分,热处理温度影响晶相的转变。SEM结果显示:LaBO3∶Eu^3+荧光粉的晶粒尺寸随着pH值的增加逐渐减小,与XRD计算结果相一致。荧光光谱结果表明:正交结构的LaBO3∶Eu^3+发光粉具有较高的紫外吸收和较为纯正的红色发射强度。     

NaBaPOM4:Tb3+绿色荧光粉制备及其发光特性

采用高温固相法合成了NaBaPOM₄:Tb³⁺绿色荧光粉, 并研究了材料的发光性质. NaBaPOM₄:Tb³⁺材料呈多峰发射, 发射峰位于437、490、543、587和624 nm, 分别对应Tb³⁺的⁵D₃→⁷F₄和⁵D₄→⁷F_{J=6, 5, 4, 3}跃迁发射, 主峰为543 nm; 监测543 nm发射峰, 所得激发光谱由4f⁷5d¹宽带吸收(200-330 nm)和4f-4f 电子吸收(330-400 nm)组成, 主峰为380 nm. 研究了Tb³⁺掺杂浓度, 电荷补偿剂Li⁺、Na⁺、K⁺和Cl^-, 及敏化剂Ce³⁺对NaBaPOM₄:Tb³⁺材料发射强度的影响. 结果显示: 调节激活剂浓度、添加电荷补偿剂或敏化剂均可以在很大程度上提高材料的发射强度.     

Sr2Si5N8:Eu2+荧光粉的制备与发光性能

以α-Si3N4,SrCO3,Eu2O3为原料,采用碳热还原氮化法制备了Sr2Si5N8:Eu2+荧光粉.研究了材料的结构与光谱特性,分析了影响材料发光性能的工艺因素.结果表明,石墨粉含量和助熔剂的用量对Sr2Si5N8相的形成和发光性能有重要影响.当nc/nSr=1.5,助熔剂用量为4wt%时,合成样品的主晶相为正交晶系Sr2Si5N8,在400～550 nm可见光激发下,可发射峰值波长位于 609nm荧光.激发带的位置与Eu2+离子浓度无关,为400～550 nm之间的宽带激发;但发射强度随Eu2+离子浓度的增加而增加.Eu2+离子浓度达到5mol%时发射强度达最大值,在Eu2+离子浓度为2mol%～5mol%之间,观察到发射峰的红移现象.     

In2BP3O12:Cr3+宽带近红外荧光粉的发光性能及应用研究※

近红外光谱技术在安防监控、食品检测、生物成像、农业等领域具有重要应用价值, 而开发出紧凑高效的近红外光源是其大规模商业应用的前提. 荧光粉转换型近红外发光二极管(light emitting diodes, LED)光源具有结构紧凑、成本低、使用寿命长、发射光谱可调等优点, 因此近些年受到广泛关注, 其关键就在于开发出能被蓝光有效激发的高性能近红外荧光粉. 本工作利用高温固相法制备了一种新型宽带近红外荧光粉In₂BP₃O₁₂:Cr³⁺, 在480 nm激发下, 荧光粉发射峰值位于950 nm, 光谱覆盖了750~1350 nm范围, 半峰宽达到210 nm. 采用该荧光粉与商用蓝光InGaN LED芯片封装, 获得了具有宽带发射的近红外LED光源, 在60 mA的驱动电流下, 近红外光辐射功率为5 mW. 当采用该光源照射人的手掌, 用近红外电感耦合器(charge coupled device, CCD)相机能够对手掌中的血管进行清晰的成像. 上述结果表明该近红外荧光粉可用于制备基于蓝光芯片的宽带近红外LED光源, 并在生物医学等领域具有潜在应用前景.     

非晶红色荧光粉Cd3AlSi3O12:Eu3+的制备及发光性能

使用溶胶-凝胶法制备了Cd3Al2Si3O12:Eu3+非晶体系红色荧光粉,并对其发光性质进行了研究.该荧光粉在Eu3+的位于394 nm的5L6能级和464 nm的5D2能级的激发下能够产生强的5D0→7F的红光特征发光,最佳掺杂摩尔分数为25％.Cd3Al2Si3O12:Eu3+荧光粉与传统的Y2O3:Eu3+相比较,其发光强度是Y2O3:Eu3+的2.4倍左右(在394和464 nm的激发下).Cd3Al2Si3O12:Eu3+的热稳定性好,比已经商业化的YAG:Ce3+的热猝灭影响要小得多.所有这些结果表明Cd3A12Si3O12:Eu3+可作为暖白光LED用红色荧光粉.     

掺杂对BaAl12O19：Mn荧光粉晶体结构和发光性能的影响

研究了Mg,Sr和La掺杂对BaAl12O19:Mn晶体结构和发光性能的影响。晶体结构的研究结果表明,Sr和La取代了部分Ba的晶格位置,Mg和Mn取代了部分Al的晶格位置。Sr和La对Ba的取代使得BaAl12O19:Mn的晶胞体积减小,而Mg的掺杂使得BaAl12O19:Mn的晶胞体积增大。发光性能的测量结果表明,在一定浓度范围内,Sr,La和Mg的掺杂能够有效地提高BaAl12O19:Mn在真空紫外激发下的发光强度,同时这些掺杂对BaAl12O19:Mn的色坐标也产生一定的影响。     

稀土红色荧光粉SrZnO2∶Eu3+的发光性能

Eu3+红色荧光激活剂的发光性能引人注目.Eu3+掺杂的YVO4、Y2O3、Y2O2S等红色发光材料,已广泛应用于各种彩色显示和照明领域[1].寻找对长波紫外光能有效吸收且性能稳定的无机稀土荧光体是当前研究的重要方向[2].     

Sr5SiO4Cl6:Eu2+蓝白色荧光粉的发光特性研究

采用高温固相法合成了Sr5SiO4Cl6∶Eu^2＋荧光粉。该荧光粉在近紫外360 nm激发下,出现了峰值位于454 nm稍不对称的发射峰,对其进行Gaussian曲线拟合,分解得到了451和470 nm两个明显的发射峰。利用Van Uitert公式讨论了晶格环境对Eu^2＋发光中心能量状态的影响,得出451和470 nm发射峰为Eu^2＋分别占据九配位和八配位的Sr^2＋格位跃迁产生的。研究了烧结温度以及Eu^2＋含量对荧光粉发光强度的影响。     

一种新型的红色荧光粉——Ca4GdO(BO3)3:Eu3+

采用高温固相法制备了一种新型的红色荧光粉——Ca₄GdO(BO₃)₃:Eu³⁺.研究了它在X射线、真空紫外和紫外激发下的发光性能,研究表明,样品无论是在X射线、真空紫外还是在紫外的激发条件下,样品都能发出很强的红光.它的主发射峰在610 nm,而且其它位置的发射峰都很弱;它很容易被254nm、172 nm和X射线所激发而发出很强的红光,因此是一种具有潜在应用价值的红色荧光粉.研究表明Gd³⁺离子与激活剂(Eu³⁺)存在着一种能量传递的过程,而这种能量的传递过程可能跟二次吸收有关.     

白光LED用新型红色荧光粉KCaY(MoO4)3:Eu3+的制备及发光性能

采用高温固相法制备了新型KCaY1-x(Mo04)3:Eux红色荧光粉.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱技术对粉体进行了结构、表面形貌和发光性能表征.结果表明:该系列荧光粉均为四方晶系的白钨矿结构,能够被近紫外光(394 nm)和蓝光(465 nm)有效激发,产生Eu3的5 D0→7 F2特征跃迁红光发射(613 nm).对这种荧光粉作后处理,可改善其表面形貌,并提高其发光强度.该系列荧光粉在394,465 nm的吸收与目前广泛应用的近紫外和蓝光LED芯片的输出波长相匹配.因此这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料.     

形貌可控的LaPO4:Eu3+荧光粉的制备与发光性能研究

分别以硝酸镧、多聚磷酸和磷酸二氢钠为原料,在无任何添加剂和模板的条件下,采用水热法分别合成微纳米球和纳米棒两种形貌的磷酸镧.通过场发射-扫描电子显微镜(FE-SEM),X射线衍射(XRD),红外光谱(FTIR)和荧光光谱(PL)等测试手段对以上不同形貌的样品的相结构以及微观形貌进行表征.FE-SEM测试结果表明:当以多聚磷酸为磷源时,在酸性条件下可以得到平均粒径约为2μm左右的磷酸镧微球;而当以磷酸二氢钠磷源时,在酸性条件下则可以得到纳米棒;两者的分散性良好.XRD测试结果表明:两种不同形貌的样品均为单斜晶系结构.荧光光谱分析可知:Eu3+的掺杂浓度相同时,球状样品的发光强度远大于棒状样品.     

Ca10(Si2O7)3Cl2:Eu2+Mn2+单-基质白光荧光粉的发光性质

用高温固相法合成了颜色可调的Ca10(Si2O7)3Cl2:Eu2+Mn2+荧光粉.研究了它的发光性质和Eu2+与Mn2+之间的能量传递.Eu2+离子在Ca10(Si2O7)3Cl2晶体中形成了峰值为426 nm和523 nm的5d→4f跃迁发光,Eu2+中心向Mn2+中心传递能量,敏化Mn2+离子4T1(4G)-6A1(6S)跃迁而产生585 nm的黄光发射.黄绿蓝3个发射带叠加在单一基质中实现了白光发射.3个发射带的激发谱范围位于250-480 nm处,Ca10(Si2O7)3Cl2:Eu2+Mn2+在紫外-近紫外波段(350～410 nm)范围内有很强的激发,是一种适合InGaN管芯激发的单一基质白光LED荧光粉.     

NaBaPO_4:Tb~(3+)绿色荧光粉制备及其发光特性

采用高温固相法合成了NaBaPO4:Tb3+绿色荧光粉,并研究了材料的发光性质.NaBaPO4:Tb3+材料呈多峰发射,发射峰位于437、490、543、587和624nm,分别对应Tb3+的5D3→7F4和5D4→7FJ=6,5,4,3跃迁发射,主峰为543nm;监测543nm发射峰,所得激发光谱由4f75d1宽带吸收(200-330nm)和4f-4f电子吸收(330-400nm)组成,主峰为380nm.研究了Tb3+掺杂浓度,电荷补偿剂Li+、Na+、K+和Cl-,及敏化剂Ce3+对NaBaPO4:Tb3+材料发射强度的影响.结果显示:调节激活剂浓度、添加电荷补偿剂或敏化剂均可以在很大程度上提高材料的发射强度.     

Sr4-xMgxSi3O8C14：Eu^2＋荧光粉的发光特性和晶格环境研究

利用Van Uitert公式讨论了Sr4Si3O8C14：Eu^2 中Eu^2 的晶格环境，并采用高温固相法合成了Eu^2 激活的氯硅酸镁锶Sr4-xMgxSi3O8C14荧光粉，实现了发射光从蓝绿一蓝紫色的变化。X射线衍射实验和荧光光谱数据表明，MG^2 的掺杂使Sr4-xMgxSi3O8C14基质中的晶格环境发生改变，从而出现两种不同Eu^2 的发光中心。     

SrSiO2N2∶Eu2+荧光粉的制备及性能研究

以SrCO3,Si3N4,Eu2O3为原料,在N2气氛下,采用自还原高温固相法制备了SrSi2O2N2:Eu2+荧光粉.研究了该荧光粉的物相结构、发光性能和晶体形貌,同时对比在不同气氛下合成的荧光粉.结果表明,在N2气氛与N2/H2气氛下分别合成的SrSi2O2N2:Eu2+荧光粉物相结构和光谱特性基本一致.显示出合成了主晶相SrSi2O2N2,但还含有少量未知的中间项.Eu2+浓度的变化不影响激发状态,而发射光谱的波长在Eu2+浓度为l mol％～20mol％之间,从530 nm的绿光红移至550 nm的黄绿光区域.同时,激发光谱覆盖的范围宽,均能有效的被UV或蓝光激发,这意味着该类荧光粉在白光LED方面有可能得到广泛的应用.     

Al18B4O33:Eu,Tb单基双掺杂荧光粉的制备及发光性能

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法成功制备了Al18B4O33:Eu,Tb荧光粉.采用热分析仪、X射线衍射仪和扫描电镜分别对样品进行了热分析、结构和形貌分析,采用荧光光谱仪和亮度计测试样品的激发发射光谱和亮度.结果表明:前驱体先经700℃预烧,然后再于1100℃煅烧3h后,可获得粒度分布均匀、结晶性良好的Al18B4O33:Eu,Tb荧光粉;共掺杂Eu和Tb的Al18B4O33荧光粉可同时发出“三基色”所需要的特征发光;该荧光粉中同时存在Eu2+离子、Tb3+离子和Eu3+离子,在350～ 400 nm之间的紫外区域存在较强的激发峰,可被用于与紫外LED复合合成白光LED;通过研究Eu和Tb的掺杂量对荧光粉发光强度的影响发现,适量调节Eu和Tb的掺杂量可以改变Al18B4O33:Eu,Tb荧光粉的发光颜色和强度.     

白光用红色荧光粉Gd2SrAl2O7:Eu3+的合成及发光性能研究

用传统的固态反应法合成了新型红色Eu3+掺杂的Gd2SrAl2O7红色荧光粉。通过添加Li2CO3助熔剂,有效地降低了反应温度,获得了纯Gd2SrAl2O7相。用X射线衍射仪分析确认了产物为Gd2SrAl2O7晶相,并用光谱仪测试了光谱性能,发现当Eu3+掺杂浓度为30%时,荧光粉在623 nm处有最强发光,是Y2O3:Eu3+的两倍。(Gd0.7Eu0.3)2SrAl2O7(x=0.650,y=0.349)色度值与美国国家电视标准委员会标准值(x=0.670,y=0.330)接近。     

橙红色荧光粉Ca_(1-x-y)Sm_xBi_ySiO_3的制备及其发光性能

以Sm3+作为激活剂,Bi3+作为辅助激活剂,采用水热法合成Ca1-x-ySmxBiySi O3前驱体,然后在1 100℃焙烧得到系列橙红色荧光粉。用X-射线衍射仪、扫描电镜和荧光分光光度计和傅里叶变换红外光谱等手段对样品的组成、结构和形貌及其发光性质进行分析和表征。分析结果表明:产物都为三斜晶系结构的Ca1-x-ySmxBiySi O3和四方结构的方石英Si O2共熔体。在405 nm近紫外光激发下,产物的发射光谱由3个峰组成,发射峰值位于566、606和650 nm处,分别归属于Sm3+的4G5/2→6HJ/2(J=5,7,9)跃迁。产物的激发光谱在405 nm有很强的发射带,与近紫外LED芯片匹配。随着Sm3+掺量的增加,样品发光强度先增强后减弱,当Sm3+的物质的量分数为3%时发光强度达到最大,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。当Bi3+的物质的量分数在0.3%~1.5%时,对产物Ca0.97Sm0.03Si O3的荧光强度起敏化作用。Sm3+和Bi3+的最佳物质的量分数分别为3%和0.5%。